M c tiêu ca đ tài
2.2. Cs tính toán chuy nv khi khai đào
2.2.1. Các qui đ nh chung
lún và lún l ch cho phép c a đ t n n đ c xác đ nh xem xét đ n tác đ ng t i các k t c u lân c n do chuy n v c a đ t. Các phân tích cho các k t c u ch n đ t và chuy n v c a đ t đ c th c hi n đ th a mãn đ lún cho phép có xem xét đ n các bi n pháp đ gi i quy t nh gia t ng kích th c c u ki n, gia t i tr c, ho c gia c đ t. Quy trình phân tích đ c trình bày trong Hình 2.3. Bi n d ng t ng t phân tích 1D đ c đ a vào m t mô hình nh là m t chuy n v c ng b c đ có đ c bi u đ chuy n v đ t n n.
Hình 2.3 L u đ Thi t k k t c u ch n đ t đ đào (Ga Nhà hát)
Các tiêu chu n áp d ng trong vi c đánh giá đ lún đ t khu v c lân c n v i khu v c đào đ t là:
• Tiêu chu n Thi t k k t c u đ ng s t và di n gi i (DSRSC)
• Tiêu chu n K thu t cho các k t c u t m (Hi p h i đ ng Nh t B n: 03/1999) • Tiêu chu n K thu t c u xa l (Hi p h i đ ng Nh t B n: 03/2012)
• Tiêu chu n K thu t đ ng h m – 2006: H m đào h (H i k s công chánh Nh t B n: JSCE: 07/2006)
2.2.2. nh h ng c a vi c đào đ t đ n n n và các toà nhà lân c n
Chi u sâu đào c a Ga Nhà hát vào kho ng 30 m trong l p cát r i aS1 và aS2. T ng quát, l p đ t cát có th đ c đào mà không c n h m c n c ng m v i t ng ch n đ t có đ kín n c cao. T ng vây bê tông c t thép, m t k t c u ch n đ t có đ kín n c cao đ c s d ng cho m c đích này t i Ga Nhà hát.
lún n n đ t và chuy n v ngang phía sau t ng ch n đ t s x y ra vì t ng ch n bi n d ng v phía đ t đào vì công tác đào. Lún và lún l ch c a các tòa nhà lân c n có th x y ra do bi n d ng c a n n đ t phía sau t ng ch n đ i v i móng b ng hay móng c c ma sát.
Hình 2.4 Tên c u ki n c a k t c u t m ch ng đ t ng ch n BTCT a) ào l n th nh t
T ng quát, đ nh t ng ch n nghiêng v phía đ t đào. t phía sau t ng ch n di chuy n xu ng theo và đ lún l n nh t x y ra phía sau t ng ch n.
b) ào l n th hai
Chuy n v ngang c a t ng ch n đ c gi m b t t i v trí có thanh ch ng, và chuy n v l n nh t c a t ng ch n x y ra t i lân c n đáy c a kh i đào sau khi các thanh ch ng ho c sàn đ c l p d ng nh là h ch ng. Hình d ng c a bi n d ng gi ng nh hình cung. Hình d ng c a đ lún n n t ng t nh hình d ng c a bi n d ng t ng ch n và đ lún l n nh t x y ra t i v trí cách t ng không xa.
i v i các tòa nhà lân c n, đ lún ho c đ nghiêng c a móng có th x y ra vì đ t n n bên d i móng nhà b bi n d ng do chuy n v c a t ng ch n.
Hình 2.5 M i liên h gi a chuy n v t ng ch n và chuy n v đ t n n
2.2.3. Lún n n đ t do h th p m c n c ng m
Do n c đ c b m kh i h đào, t ng n c chung quanh có th b h th p. S h th p m c n c ng m do đào đ t có th đ c d báo b i phân tích th m s d ng ph n m m FEM Plaxis.
Vi c h th p t ng n c ng m làm gia t ng ng su t h u hi u ph ng đ ng và gây ra lún c k t.
Sau khi lún c k t k t thúc, m t s gia t ng cân b ng ’ trong ng su t ph ng đ ng h u hi u s di n ra t ng ng v i m t gia t ng ng su t t 0 đ n 1 và m t s gi m đ r ng t e0 đ n e1 trên đ ng cong e - ’. th tiêu bi u c a đ r ng e sau khi c k t v i ng su t h u hi u ’ cho đ t bão hòa đ c trình bày trong Hình 2.6. S gi m th tích trên đ n v th tích c a đ t có th đ c vi t qua h s r ng b ng:
Vì bi n d ng ph ng ngang là b ng không, s gi m th tích trên đ n v th tích b ng v i s gi m chi u dày trên chi u dày đ n v , ngh a là lún trên đ n v chi u sâu. Do đó, lún c k t có th đ c c l ng nh sau: log đ log log đ á log đ á Trong đó: Cc: ch s nén Cs: ch s n c: Áp l c ti n c k t 0: áp l c đ ng h u hi u ban đ u 1: áp l c đ ng h u hi u sau H: chi u dày l p đ t Hình 2.6 Quan h h s r ng - ng su t h u hi u
2.2.4. Gi i h n cho phép
T t c các tòa nhà đang s d ng d c theo tuy n đ c xem là nh y c m v i tác đ ng lún và yêu c u c a Ch u T c ng đã quy đ nh rõ ràng r ng đ lún do thi công các ga và đ ng h m ph i đ c b o đ m nh nh t có th . M t s tòa nhà nh Nhà Hát Thành ph là tr ng h p đ c bi t. Giá tr cho phép đ ngh đ c trình bày b ng d i đây: B ng 2.1 Giá tr gi i h n đ lún và đ lún l ch đ ngh [9] H ng m c Giá tr cho phép Ghi chú K t c u l ch lún 10 mm Nhà Hát Thành ph s quan tr ng lún l ch 1/1000 lún 20 mm K t c u khác lún l ch 2/1000 - lún t ng đ i 15 mm
20 mm Khu Nguy n Hu / Lê L i
Khu v c đ ng lún 20 mm D c theo h m khoan
70 mm Khu v c ga Ba Son
130 mm H m đào h
2.2.5. Bi n pháp gi m b t
Bi n pháp đ i phó mô t d i đây đ c áp d ng đ gi m chuy n v đ t n n và b o v các tòa nhà lân c n. Vi c gia t ng đ c ng c a h th ng ch ng, ng l c các thanh ch ng và gia c n n đ c áp d ng cho d án. c tính ch y u đ c trình bày sau đây.
2.2.5.1. Gia t ng đ c ng c a h th ng ch ng
Gia t ng đ c ng c a h th ng ch ng ngh a là:
- T ng đ c ng b ng cách s d ng t ng ch n dày h n.
- T ng s l ng thanh ch ng.
- T ng h s đàn h i c a thanh ch ng. Gi i thích chi ti t cho ph ng pháp này nh sau. H s đàn h i c a thanh ch ng đ c tính b ng công th c [DSRSC-CT]
K 2 E A / (a l) Trong đó.
H s gi m ≤1,0
E Mô đun đàn h i c a thanh ch ng kN/m2
A Di n tích h u hi u c a thanh ch ng m2
a Kho ng cách ngang các thanh ch ng m l Chi u dài thanh ch ng (m)
T ng kích th c thanh ch ng và làm ng n l i kho ng cách ph ng ngang có th làm t ng K.
Áp l c đ t và áp l c n c mà t ng ch n ch u thông qua d m gi ng đ c chuy n t i thanh ch ng. S ng l c tr c là m t ph ng pháp mà thanh ch ng đ c kích l c d c tr c b i kích th y l c sau khi l p đ t đ ch ng t ng ch n.
Ph ng pháp này làm gi m bi n d ng và ng su t c a t ng ch n. u đi m chính c a vi c ng l c tr c nh sau:
- Gi m bi n d ng c a t ng ch n
- Làm liên k t gi a các m i n i thanh ch ng đ c tr n tru - Làm liên k t gi a d m gi ng và t ng ch n đ t đ c tr n tru - Làm t ng đ c ng c a h th ng ch ng đ
- Làm cho vi c tháo thanh ch ng an toàn và nhanh chóng
2.2.5.2. Ph ng pháp gia c đ t
Ph ng pháp gia c đ t đ t ng áp l c đ t b đ ng ph ng ngang.
B t c vi c x lý n n nào đ c đ xu t nh là bi n pháp ng n ng a ph i tuân th i u 158 và 159 c a Tiêu chu n K thu t h m đào h – 2006:JSCE.
Trong tr ng h p đ lún c a n n đ t phía sau t ng vây không th th a mãn đ lún cho phép vi c gia c đ t nói chung đ c áp d ng đ gi m bi n d ng c a t ng vây.
Gia c n n tr c khi l p đ t thanh ch ng ho c khi đào đáy có tác d ng làm gi m chuy n v ho c chi u dài trong đ t c a t ng ch n cho đ t y u.
Vi c gia c lo i này c n s ti p xúc v i t ng ch n vì vi c t ng đ đàn h i ph ng ngang phía b đ ng đ c đòi h i.
Th t khó đ có s c i t o đ i v i m t t ng ch n trong tr ng h p áp d ng ph ng pháp tr n c h c, và ph ng pháp ph t áp l c cao ph i đ c áp d ng cùng v i nó đ l p đ y kho ng tr ng g n t ng. Chi u dày gia c nh nh t cho ph ng pháp tr n c h c là 3,0 m có xem xét đ n đ c tính xây d ng, và chi u dày gia c nh nh t c a ph ng pháp ph t áp l c cao là 1,5 m.
Hình 2.7 S đ ph m vi gia c n n
2.2.6. Các h ng m c xem xét cho vi c l a ch n gia c n n
Có vài ph ng pháp gia c n n, và m i lo i có đ c tính và s khác nhau trong bi n pháp thi công, máy móc thi công và hi u qu gia c . l a ch n c n xem xét các h ng m c sau đây.
a) M c đích
M c đích c a vi c gia c là đ t ng áp l c b đ ng ph ng ngang. b) c đi m
L c dính c a đ t gia c c là b ng hay l n h n c ng đ yêu c u trong tính toán. c) Không gian thi công
Vi c áp d ng các máy móc thi công l n là kh thi vì giao thông hi n nay đã đ c phân lu ng ra ngoài khu v c xây d ng trong quá trình thi công.
Có m t s các k t c u lân c n g n khu v c đào có t ng ch n bê tông c t thép. Ph ng pháp mà có th ng n ch n chuy n v c a t ng s đ c ch n.
e) L p l i ch r ng g n t ng ch n
C n thi t ph i l p ch r ng g n t ng b ng gia c n n đ có th truy n áp l c ph ng ngang qua đ t đã gia c . Ph ng pháp phun áp l c cao s đ c áp d ng đ ng th i đ l p ch r ng trong tr ng h p áp d ng ph ng pháp tr n c h c.
S l a ch n s đ c xem xét d i v các khía c nh hi u qu kinh t , tính kh thi và th i
gian thi công.
Trong d án này, ph ng pháp tr n sâu và ph ng pháp phun áp l c cao đ c ch n nh là bi n pháp gia c đ t đ nghiên c u.
Phân lo i ph ng pháp tr n sâu/ph ng pháp phun áp l c cao
Viêc phân lo i ph ng pháp tr n sâu và ph ng pháp phun áp l c cao nh sau:
- Ph ng pháp tr n sâu:
Ph ng pháp tr n c h c: Powder method (DJM), Slurry method (CDM),
Low displacement method (CDM-LODIC)
Ph ng pháp k t h p tr n c h c và phun đ ng h c: Combined mixing/ Spray agitation (JACSMAN), High speed low displacement method (SDM- Dy).
- Ph ng pháp phun áp l c cao:
Single pipe method (CCP)
Douple pipe method (JSG)
Tripple pipe method (CJG)
K t h p ph ng pháp tr n c h c/phun khu y s phun tia áp l c cao t đ u cánh khu y tr n, c t đ t và t o ra h n h p đ t đ c gia c g m đ t và v t li u gia c .
ây là ph ng pháp t t đ tr n đ t đ c c i t o v i nhau và l p ch r ng g n t ng. M c tiêu c a ng d ng là đ t có giá tr N x p x b ng ho c nh h n 20.
Ph ng pháp phun khu y áp l c cao là ph ng pháp t t đ l p các ch r ng g n t ng đ c s d ng v i ph ng pháp tr n c h c, đ t c ng, và đào sâu. Tuy nhiên nó đ t h n nhi u so v i ph ng pháp k t h p tr n c h c/phun.
2.2.7. X lý n n t i ga Nhà Hát
Ph t v a v i c ng đ mong đ i nh nh t 300 KPa s đ c dùng đ x lý n n đ t g n Ga Nhà Hát.
X lý n n kh thi t i khu v c khách s n Opera View:
Kho ng cách gi a t ng vây và khách s n Opera View là nh , và vi c thi công t ng vây trong vùng lân c n ph i đ c th c hi n xem xét đ n s n đ nh c a m ng đào và đ lún c a đ t phía sau t ng vây.
L p cát b i 1 (aS1) hi n h u t m t đ t t i đ sâu là 15m có k t c u r i nên có th x y ra kh n ng m t n đ nh khi đào.
Nên c n thi t là gia c đ t c hai m t tr c và sau c a t ng vây trong ph m vi l p aS1 đ b o đ m s n đ nh m ng đào khi thi công t ng vây, chi ti t đ c trình bày trong hình d i đây.
Hình 2.8 S đ x lý n n cho công tác đào t ng vây
2.3. Nh n xét
Ngày càng có nhi u v n đ liên quan nh h ng đ n công trình lân c n khi thi công h đào sâu trong khu v c đông dân c có m t b ng ch t h p, m t đ xây d ng cao. M c dù đã có nh ng c i ti n trong phân tích công ngh thi t k và thi công h đào nh ng
ch a th bao quát h t nh ng thay đ i trong quá trình đào, vì v y c n b trí h th ng quan tr c đ a k thu t.
Ch ng 3: PHÂN TÍCH A CH T KHU V C TRUNG TÂM THÀNH PH H CHÍ MINH
3.1 i u ki n đ a ch t công trình 3.1.1 a hình và cao trình n c ng m
Thành ph H Chí Minh n m trong đ ng b ng ng p l thành t o b i các sông Mê Kông, Sài Gòn và ng Nai. K t qu c a bi n l n t o thành các l p sét bi n m m y u hi n bao ph ph n l n đ ng b ng ng p l và có th có b dày 30 m. Các b i tích khác đ c đ i di n b ng m t trình t chu k cát ch t và sét c ng đ n r n. M t s b i tích khác c ng đ c tìm th y t i đ sâu nông phía d i trung tâm thành ph H Chí Minh, kéo dài t trung tâm đ n phía Tây B c. T i nh ng n i khác, g n sông Sài Gòn v phía Tây B c, trong vùng Th Thiêm, Bình Th nh…, l p sét m m chi m ph n l n b m t. Công tr ng d án t ng đ i b ng ph ng v i cao đ đ t n n t EL +2 đ n +3 m, ví d nh 2 đ n 3 m trên m c n c bi n trung bình.
S hình thành đ a ch t c b n c a thành ph H Chí Minh v n ch a đ c xác nh n. Tuy nhiên, có th tin t ng là d a theo đ a ch t c a nh ng khu v c xung quanh, đá anđesít ho c cát k t b t đ c hình thành vào kho ng 150 đ n 200 tri u n m tr c trong k Jura là hình thái đ a ch t c b n t i khu v c thành ph HCM. Theo b n đ đ a ch t xu t b n n m 1995 (Kh o sát đ a ch t c a Vi t Nam, 1995), khu v c công tr ng d án đ c che ph b ng các l p dày cát và sét hình thành trong kho ng th i gian k Pleitoxen (L tích, hình thành t 0,01 đ n 1,5 tri u n m tr c) và k Holoxen (B i tích, hình thành sau 0,01 tri u n m tr c). Hình 3.1 th hi n đi u ki n đ a ch t g n khu v c công tr ng trên b n đ đ a ch t. D a trên hình và thông tin thu đ c t các công tr ng xây d ng lân
